[เกร็ดความรู้] กลไกการฟอกสีฟันของสารฟอกสีฟันเรืองแสง!

วัตถุสีขาวโดยทั่วไปจะดูดซับแสงสีน้ำเงินเล็กน้อย (450-480 นาโนเมตร) ในแสงที่มองเห็นได้ (ช่วงความยาวคลื่น 400-800 นาโนเมตร) ส่งผลให้มีสีน้ำเงินไม่เพียงพอ ทำให้ออกสีเหลืองเล็กน้อย และทำให้ผู้คนรู้สึกแก่และไม่สะอาดเนื่องจากความขาวที่ได้รับผลกระทบด้วยเหตุนี้ผู้คนจึงใช้มาตรการต่าง ๆ เพื่อทำให้รายการนั้นขาวขึ้นและสว่างขึ้น

มีสองวิธีที่ใช้กันทั่วไป วิธีหนึ่งคือการฟอกสีฟันแบบการ์แลนด์ นั่นคือการเติมเม็ดสีน้ำเงิน (เช่น อัลตร้ามารีน) จำนวนเล็กน้อยลงในวัตถุที่ปรับความสว่างล่วงหน้า ครอบคลุมสีเหลืองของวัสดุพิมพ์โดยเพิ่มการสะท้อนของส่วนแสงสีน้ำเงิน ทำให้ดูขาวขึ้นแม้ว่าพวงมาลัยจะทำให้ขาวขึ้นได้ แต่อย่างหนึ่งก็มีข้อจำกัด และอีกอย่างคือเนื่องจากปริมาณแสงสะท้อนทั้งหมดลดลง ความสว่างจึงลดลงและสีของสิ่งของจะเข้มขึ้นอีกวิธีหนึ่งคือการฟอกสีด้วยเคมี ซึ่งจะทำให้สีจางลงโดยปฏิกิริยารีดอกซ์บนพื้นผิวของวัตถุที่มีเม็ดสี ดังนั้นมันจะทำให้เซลลูโลสเสียหายอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และวัตถุหลังจากการฟอกสีจะมีหัวสีเหลือง ซึ่งส่งผลต่อประสบการณ์การมองเห็นสารฟอกสีฟันเรืองแสงที่ค้นพบในปี ค.ศ. 1920 สร้างขึ้นจากข้อบกพร่องของวิธีการข้างต้นและแสดงให้เห็นข้อดีที่หาที่เปรียบมิได้

สารเรืองแสงไวท์เทนนิ่งเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่สามารถดูดซับแสงอัลตราไวโอเลตและกระตุ้นการเรืองแสงสีน้ำเงินหรือสีน้ำเงินอมม่วงสารที่มีสารฟอกสีฟลูออเรสเซนต์ที่ดูดซับไว้สามารถสะท้อนแสงที่มองเห็นได้ซึ่งถูกฉายรังสีบนวัตถุ และแสงอัลตราไวโอเลตที่มองไม่เห็นที่ถูกดูดกลืน (ความยาวคลื่นคือ 300-400 นาโนเมตร) จะถูกแปลงเป็นแสงที่มองเห็นได้สีน้ำเงินหรือสีน้ำเงินอมม่วงและปล่อยออกมา และสีน้ำเงินและสีเหลืองเป็นสีเสริม ซึ่งกันและกันจึงขจัดสีเหลืองในเมทริกซ์ของข้อออกไปได้ ทำให้มีสีขาว สวยงามในทางกลับกัน ค่าการเปล่งแสงของวัตถุต่อแสงจะเพิ่มขึ้น และความเข้มของแสงที่ปล่อยออกมาจะเกินความเข้มของแสงที่มองเห็นได้ดั้งเดิมที่ฉายบนวัตถุที่จะประมวลผลดังนั้นความขาวของวัตถุที่มองเห็นด้วยตาคนจึงเพิ่มขึ้น จึงบรรลุวัตถุประสงค์ของการทำให้ขาวขึ้น

สารฟอกสีฟันเรืองแสงเป็นกลุ่มของสารประกอบอินทรีย์ที่มีโครงสร้างพิเศษที่มีพันธะคู่แบบคอนจูเกตและระนาบที่ดีภายใต้แสงแดด มันสามารถดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า (ความยาวคลื่น 300~400 นาโนเมตร) กระตุ้นโมเลกุล จากนั้นกลับสู่สภาพพื้นดิน ส่วนหนึ่งของพลังงานอัลตราไวโอเลตจะหายไป จากนั้นเปลี่ยนเป็นแสงสีน้ำเงิน-ม่วง ด้วยพลังงานที่ต่ำกว่า (ความยาวคลื่น 420~480nm) ที่ปล่อยออกมาด้วยวิธีนี้ ปริมาณการสะท้อนของแสงสีน้ำเงินอมม่วงบนวัสดุพิมพ์สามารถเพิ่มขึ้นได้ ซึ่งจะช่วยชดเชยความรู้สึกสีเหลืองที่เกิดจากการสะท้อนแสงสีเหลืองจำนวนมากบนวัตถุต้นฉบับ และสร้างเอฟเฟกต์สีขาวและพราวทางสายตา

การฟอกสีฟันด้วยสารฟอกสีฟลูออเรสเซนต์เป็นเพียงการทำให้สว่างขึ้นด้วยแสงและเอฟเฟกต์สีเสริมเท่านั้น และไม่สามารถแทนที่การฟอกสีด้วยสารเคมีเพื่อให้ผ้า “ขาว” อย่างแท้จริงดังนั้นหากผ้าที่มีสีเข้มได้รับการปรับสภาพด้วยสารฟอกสีเรืองแสงเพียงอย่างเดียวโดยไม่ใช้สารฟอกสี จะไม่สามารถได้ความขาวที่พอใจสารฟอกสีเคมีทั่วไปเป็นสารออกซิแดนท์อย่างแรงหลังจากฟอกสีเส้นใยแล้ว เนื้อเยื่อของเส้นใยจะเสียหายในระดับหนึ่ง ในขณะที่เอฟเฟกต์การฟอกสีฟันของสารฟอกสีฟันเรืองแสงเป็นผลทางแสง ดังนั้นจะไม่ทำให้เนื้อเยื่อเส้นใยเสียหายยิ่งกว่านั้น สารฟอกสีฟันเรืองแสงยังมีสีเรืองแสงที่นุ่มนวลและแวววาวในแสงแดด และเนื่องจากไม่มีแสงอัลตราไวโอเลตภายใต้แสงจากหลอดไส้ จึงดูไม่ขาวและเป็นประกายเหมือนในแสงแดดความคงทนต่อแสงของสารฟอกสีฟันชนิดเรืองแสงจะแตกต่างกันไปในแต่ละพันธุ์ เนื่องจากภายใต้การกระทำของแสงอัลตราไวโอเลต โมเลกุลของสารฟอกสีฟันจะค่อยๆ ถูกทำลายดังนั้น ผลิตภัณฑ์ที่รักษาด้วยสารเรืองแสงไวท์เทนนิ่งจึงมีแนวโน้มที่ความขาวจะลดลงหลังจากได้รับแสงแดดเป็นเวลานานโดยทั่วไปแล้ว ความคงทนต่อแสงของสารเพิ่มความสดใสโพลีเอสเตอร์จะดีกว่า ไนลอนและอะคริลิกอยู่ในระดับปานกลาง และขนสัตว์และไหมจะต่ำกว่า

ความคงทนต่อแสงและเอฟเฟกต์การเรืองแสงขึ้นอยู่กับโครงสร้างโมเลกุลของสารฟอกสีฟันที่เรืองแสง ตลอดจนธรรมชาติและตำแหน่งของหมู่แทนที่ เช่น การแนะนำของ N, O และหมู่ไฮดรอกซิล อะมิโน อัลคิล และอัลคอกซีในสารประกอบเฮเทอโรไซคลิก ซึ่งสามารถช่วยใช้เพื่อปรับปรุงเอฟเฟกต์การเรืองแสง ในขณะที่กลุ่มไนโตรและกลุ่มเอโซลดหรือขจัดเอฟเฟกต์การเรืองแสงและปรับปรุงความคงทนต่อแสง